3 Modelevaluatie en vergelijking modelberekeningen data
3.4 Beknopte model gevoeligheidsanalyse
Ofschoon de hier gepresenteerde modelberekeningen redelijk tot goed overeen- komen met gemeten gehalten in het bovenste en diepere grondwater is ook duidelijk dat de beperkte range aan invoerparameters (bij de schematisatie van de verschillende bodemeenheden) nooit de variatie aan gehalten in het grondwater kan verklaren. In principe is daarom een uitvoerige modelonzekerheidsanalyse nodig die in deze fase van de studie nog niet is uitgevoerd. Aangezien een deel van de parameters die in het model als invoer zitten sterk aan elkaar gecorreleerd zijn is het niet voldoende om alle parameters tussen bepaalde grenzen te laten variëren. Dat zou namelijk een aantal combinaties opleveren die onder natuurlijke condities niet voorkomen.
Om echter wel een beeld te krijgen van de invloed die een verandering in de invoer heeft op de berekende gehalten in de laterale en verticale flux, is voor zink een tweetal variaties aangebracht in een deel van de invoer parameters. Hierbij is zowel voor maïs op zand als voor gras op veen uitgerekend hoe de concentraties veranderen als gevolg van deze variatie in de invoer. In tabel 3.6 staan de wijzigingen alsmede het effect op de berekende concentraties. De orde van grootte van de range in invoerparameters (de 'nieuwe waarde' in tabel 3.6) komt ruwweg overeen met de
onder veldcondities aanwezige range in bodemparameters in de beide bodem- eenheden. Het is bijvoorbeeld in geval van maïs op zand niet realistisch aan te nemen dat de pH die gemiddeld op 5.1 is gezet veel hoger dan 6 of veel lager dan 4.5 wordt. Het testen van het effect van een wijziging in de pH van 5.1 naar 3.5 of 8 of een organisch stofgehalte van 30% is derhalve in deze bodemeenheid niet realistisch
Tabel 3.6 Effect van wijzigingen in invoerparameters op de berekende Zn concentraties in de verticale en laterale flux voor maïs op zand en voor gras op veen
Parameter Horizon Oude
waarde Nieuwewaarde C-lateraal C-verticaal Maïs op zand Normaal1 - - - 942.5 94.9 pH A 5.1 4.6 1650.0 94.9 pH A 5.1 6 297.0 94.9 pH C 4.8 4.3 942.0 196.0 pH C 4.8 5.2 942.0 53.2 SOM A 5 8 681.0 94.9 SOM A 5 2 1700.0 94.9 klei A 3 6 704.0 94.9 klei A 3 1 1450.0 94.9 Me A 45 60 1340.0 94.9 Me A 45 25 456.0 94.9 Me C 1.5 5 456.0 444.0 Me C 1.5 0.2 456.0 7.2 Gras op Veen Normaal1 - - 170.0 5.0 pH A 5.2 4.7 325.0 5.0 pH A 5.2 6 68.2 5.0 pH C 5.3 4.7 170.0 11.9 pH C 5.3 6 170.0 1.8 SOM A 25 35 135.0 5.0 SOM A 25 18 213.0 5.0 klei A 45 60 150.0 5.0 klei A 45 30 203.0 5.0 Me A 85 110 228.0 5.0 Me A 85 50 96.6 5.0 Me C 8.2 15 170.0 10.8 Me C 8.2 2 170.0 0.8 1 waarde in uitgangssituatie
Uit tabel 3.6 blijkt dat:
1. De wijzigingen in de invoerparameters in de bovengrond beïnvloeden de concentratie in de verticale flux niet. Dit is een logisch gevolg van het feit dat hier slechts de resultaten van 1 jaar zijn weergegeven. In geval van een berekening over meerdere jaren zal er waarschijnlijk op termijn wel een effect optreden in de ondergrond als gevolg van wijzigingen in pH of organische stof gehalte in de bovengrond. De uiteindelijke grootte van dit effect hangt echter sterk af van de
mate van adsorptie in het profiel dwz van de pH, textuur en organische stofgehalte.
2. De range in concentraties die na de verschillende wijzigingen gevonden wordt komt ruwweg overeen met de gevonden range in gemeten gehalten binnen een bepaald type landgebruik. Dat kan betekenen dat de hier opgelegde range in invoerfactoren inderdaad de 'ruimte' omspant die onder veldcondities voorkomt (er van uit gaand dat de modelvoorspellingen betrouwbaar zijn). Het feit dat er als gevolg van het opleggen van een beperkte variatie in invoer een redelijke mate van variatie in de concentratie wordt berekend, kan echter ook betekenen dat het model erg gevoelig is voor verschillen. Dit zal in de vervolgfase waarin een modelonzekerheidsanalyse uitgevoerd wordt aan de orde komen.
3. De orde van grootte van de effecten elkaar niet veel ontlopen: het effect van de wijziging van de pH met een halve eenheid komt redelijk overeen met een wijziging in het organische stof gehalte. Hierbij moet bedacht worden dat de orde van grootte van de verschillende wijzigingen bepaald is op basis van de range in bodem- eigenschappen die binnen een bepaalde bodemeenheid verwacht mag worden. 4. Het effect van de wijzigingen in beide (sterk verschillende) bodemtypen op de
grootte van de flux in de meest gevallen beperkt blijft tot een factor 2 in het resultaat (dwz hoger of lager). Een uitzondering hierop vormt het effect van de wijziging van het metaalgehalte in de ondergrond in de zandgronden op de verticale flux. Het is echter de verwachting is dat de hoeveelheid metalen die via het grondwater (dus via de verticale flux) het oppervlaktewater bereikt gering is als gevolg van retentie in de aquifer. Onzekerheden in de grootte van de verticale flux zullen daarom uiteindelijk minder sterk doorwerken op de uiteindelijke (model berekende) variatie in de belasting van het oppervlaktewater dan onzekerheden in de laterale flux.
In het vervolg van de studie zal meer de nadruk gelegd worden op de verschillende aspecten van het model die uiteindelijk de totale onzekerheid bepalen. Er zal daarbij onderscheid gemaakt worden tussen de al eerder genoemde factoren:
1. Model onzekerheden, 2. invoer onzekerheden, en 3. effecten van opschaling
Met modelonzekerheden worden die onderzekerheden bedoeld die optreden als gevolg van het niet perfect zijn van de modelbenaderingen. Een van de belangrijkste is de bijdrage van de onzekerheid in de berekende metaal concentratie (onzeker- heidsanalyse van de partitievergelijkingen). Onder invoer onzekerheden vallen o.a. keuzes met betrekking tot de schematisatie van de eenheden en de daarbij behorende metaalgehalten en bodemeigenschappen (onzekerheidsanalyse van het effect van de range in bodemeigenschappen die binnen een bodemtype kan voorkomen). Hieronder vallen ook effecten van de grootte van de verschillende waterfluxen (lateraal, verticaal, plant).
De uiteindelijke aannames met betrekking tot de opschaling (welk deel van de gekozen bodemtypen is representatief voor welk deel van het totale oppervlak) dragen ook bij tot de uiteindelijke onzekerheid en moeten apart benoemd worden